一种拉曼瞬态效应控制方法和装置制造方法及图纸

一种拉曼瞬态效应控制方法，当输入光功率快速变化时，根据目标增益计算泵浦功率比例系数和波长1的目标ASE功率，根据波长1的目标ASE功率与实际ASE功率的差值，计算第一激光器的驱动电流，并控制所述第一激光器以所述驱动电路发射波长1的激光；获取波长1的激光的功率值，并将波长1的激光的功率值与所述泵浦功率比例系数的乘积确定为第二激光器的发射功率；根据所述第二激光器的发射功率确定所述第二激光器的驱动电流，并控制所述第二激光器以所述驱动电流发射波长2的激光。实现了在输入光功率快速变化时，快速调整泵浦功率，从而抑制了瞬态过冲。

【技术实现步骤摘要】
一种拉曼瞬态效应控制方法和装置
本专利技术涉及光通信
，尤其涉及一种拉曼瞬态效应控制方法和装置。
技术介绍
高功率饱和增益拉曼与低功率非饱和增益拉曼不同的是，其工作在饱和增益区，输入光功率快速变化时，如增波或掉波，若泵浦功率不能及时准确的做出相应的调节，则会出现较大过冲，引起误码，抑制瞬态过冲成为高功率饱和增益拉曼的关键技术瓶颈。如图1所示，现有技术是通过控制带外自发辐射光(AmplifiedSpontaneousEmission，简称：ASE)来做增益控制。如果工作在非饱和增益区，输入光的变化基本不影响泵浦功率沿光纤分布，ASE被锁定至指定值后，泵浦功率不再做调整，输入光功率快速变化不会产生过冲；如果工作在饱和增益区，输入光的变化会深度消耗沿光纤分布的泵浦功率，而现有技术不能对泵浦功率作出及时地调整，因此仍无法抑制瞬态过冲。
技术实现思路
本申请的目的在于提供了一种改进的拉曼瞬态效应控制方法。本专利技术实施例第一方面提供了一种拉曼瞬态效应控制方法。当输入光功率快速变化时，本专利技术装置根据目标增益计算泵浦功率比例系数和第一波长的目标ASE功率，根据所述第一波长的目标ASE功率与实际ASE功率的差值，第一激光器的驱动电流，控制所述第一激光器以所述驱动电路发射第一波长的激光，再获取所述第一波长的激光的功率值，并将所述第一波长的激光的功率值与所述泵浦功率比例系数的乘积确定为第二激光器的发射功率，根据所述第二激光器的发射功率确定所述第二激光器的驱动电流，并控制所述第二激光器以所述驱动电流发射第二波长的激光。第一波长的激光和第二波长激光下发驱动电流的时间间隔相差小于1us。在该技术方案中，当输入光功率快速变化时，推算出第一激光器和第二激光器的驱动电流，并通过推算出的驱动电流联合调节拉曼泵浦(即第一激光器和第二激光器)，使泵浦功率始终与输入光对应，实现了在输入光功率快速变化时，快速调整泵浦功率，从而抑制了瞬态过冲。在第一方面的第一种可能的实现方式中，本专利技术装置根据所述第一波长的目标ASE功率与实际ASE功率的差值，计算第一激光器的驱动电流具体为：根据第一公式计算所述第一激光器的驱动电流，所述第一公式为：其中，PUMP1_DAC为所述第一激光器的驱动电流的DAC数字量，ASE1_KP为比例系数，ASE1_Ki＝KP*T/Ti为积分系数，Ti为积分时间，T为采样周期，ASE_PD为输出端上报的实际ASE功率，ASE_T为所述第一波长的目标ASE功率。所述第一激光器的驱动电流与PUMP1_DAC的关系是：将PUMP1_DAC乘以标定系数，该标定系数是本专利技术装置在出厂前就设置好的，如1、2、3等等。在第一方面的第二种可能的实现方式中，本专利技术装置根据目标增益计算所述第一波长的目标ASE功率具体可以为：根据第二公式计算所述第一波长的目标ASE功率，该第二公式为：ASE1_S＝GT*ASE1_S_K+ASE1_S_B，G0<GT<G1；ASE2_S＝GT*ASE2_S_K+ASE2_S_B，G1<GT<G2；其中，GT为所述目标增益，G0-G1为第一段增益，G1-G2为第二段增益，ASE1_S和ASE2_S分别为所述目标增益在所述第一段增益区间和所述第二段增益区间内时，所述第一波长对应的目标ASE功率，ASE1_S_K、ASE1_S_B、ASE2_S_K和ASE2_S_B预设参数；所述预设参数是本专利技术装置在出厂前就设置好的。假设，第一波长和第二波长增益与ASE的关系如图2所示，该预设参数中的K代表斜率，B代表截距。在该技术方案中，为了消除泵浦中心波长随功率漂移对目标增益的影响，本专利技术实施例将目标增益划分为2段，即G0-G1和G1-G2，在其他可选实施例中，也可以不划分目标增益。在第一方面的第三种可能的实现方式中，本专利技术装置根据所述目标增益计算泵浦功率比例系数具体可以为：根据第三公式计算所述泵浦功率比例系数，该第三公式为：PR1＝GT*PRK1+PRB1，G0<GT<G1PR2＝GT*PRK2+PRB2，G1<GT<G2其中，GT为所述目标增益，G0-G1为第一段增益，G1-G2为第二段增益，PR1和PR2分别为所述目标增益在所述第一段增益区间内和所述第一段增益区间内时对应的泵浦功率比例系数，PRK1、PRB1、PRK2、PRB2为预设参数。增益和泵浦功率比例系数的关系示意图可以如图3所示。其中，所述预设参数是本专利技术装置在出厂前就设置好的。在第一方面的第五种可能的实现方式中，本专利技术装置根据所述第二激光器的发射功率确定所述第二激光器的驱动电流具体可以为：将所述第二激光器的发射功率和激光器电流与功率关系系数的乘积确定为所述第二激光器的驱动电流，其中，所述激光器电流与功率关系系数为预设参数。结合第一方面或第一方面的第一种至第五种中任一种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，本专利技术装置在通过所述第二激光器以所述驱动电流发射第二波长的激光之后，进一步还可以获取当前的输出功率，判断所述输出功率是否大于预设分界点的输出功率，若输出功率大于预设分界点的输出功率，说明增益处于饱和状态，则调整所述第一波长和所述第二波长的目标ASE功率，分别将所述第一波长和所述第二波长的实际ASE功率锁定到调整后的对应的目标ASE功率，保证了增波和掉波前后的控制精度，降低了单波功率变化。分界点是根据饱和与非饱和的分界点来标定的，需由实验验证得出；结合第一方面的第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，如图4可知，在相同增益，不同输出功率的条件下，ASE功率和输出功率的成二次方关系，因此，可通过输出功率与ASE做2阶拟合，计算第一波长和第二波长调整后的目标ASE。本专利技术装置调整所述第一波长的目标ASE功率具体可以：根据第四公式调整所述第一波长的目标ASE，该第四公式为：ASE1_S＝POUT^2*K1_S_2+POUT^1*K1_S_1+K1_S_0，G0<GT<G1；ASE2_S＝POUT^2*K2_S_2+POUT^1*K2_S_1+K2_S_0，G1<GT<G2；其中，GT为所述目标增益，G0-G1为第一段增益，G1-G2为第二段增益，ASE1_S和ASE2_S分别为所述目标增益在所述第一段增益区间和所述第二段增益区间内时，所述第一波长调整后的目标ASE功率，K1_S_2、K1_S_1、K1_S_0、K2_S_2、K2_S_1以及K2_S_0为二阶拟合参数，POUT为所述输出功率；本专利技术装置调整所述第二波长的目标ASE功率包括：根据第五公式调整所述第二波长的目标ASE功率，该第五公式为：ASE1_L＝POUT^2*K1_L_2+POUT^1*K1_L_1+K1_L_0，G0<GT<G1；ASE2_L＝POUT^2*K2_L_2+POUT^1*K2_L_1+K2_L_0，G1<GT<G2；其中，ASE1_L和ASE2_L分别为所述目标增益在所述第一段增益区间和所述第二段增益区间内时，所述第二波长调整后的目标ASE功率，K1_L_2、K1_L_1、K1_L_0、K2_L_2、K2_L_1以及K2_L_0为二阶拟合参数。结合第一方面的第六种可能的实现方式，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种拉曼瞬态效应控制方法，其特征在于，包括：当输入光功率快速变化时，根据目标增益计算泵浦功率比例系数和第一波长的目标ASE功率；根据所述第一波长的目标ASE功率与实际ASE功率的差值，计算第一激光器的驱动电流，并控制所述第一激光器以所述驱动电路发射第一波长的激光；获取所述第一波长的激光的功率值，并将所述第一波长的激光的功率值与所述泵浦功率比例系数的乘积确定为第二激光器的发射功率；根据所述第二激光器的发射功率确定所述第二激光器的驱动电流，并控制所述第二激光器以所述驱动电流发射第二波长的激光。

【技术特征摘要】
1.一种拉曼瞬态效应控制方法，其特征在于，包括：当输入光功率快速变化时，根据目标增益计算泵浦功率比例系数和第一波长的目标ASE功率；根据所述第一波长的目标ASE功率与实际ASE功率的差值，计算第一激光器的驱动电流，并控制所述第一激光器以所述驱动电路发射第一波长的激光；获取所述第一波长的激光的功率值，并将所述第一波长的激光的功率值与所述泵浦功率比例系数的乘积确定为第二激光器的发射功率；根据所述第二激光器的发射功率确定所述第二激光器的驱动电流，并控制所述第二激光器以所述驱动电流发射第二波长的激光。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一波长的目标ASE功率与实际ASE功率的差值，计算第一激光器的驱动电流包括：根据第一公式计算所述第一激光器的驱动电流，所述第一公式为：其中，PUMP1_DAC为所述第一激光器的驱动电流的DAC数字量，ASE1_KP为比例系数，ASE1_Ki＝KP*T/Ti为积分系数，Ti为积分时间，T为采样周期，ASE_PD为输出端上报的实际ASE功率，ASE_T为所述第一波长的目标ASE功率。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据目标增益计算第一波长的目标ASE功率包括：根据第二公式计算所述第一波长的目标ASE功率，所述第二公式为：ASE1_S＝GT*ASE1_S_K+ASE1_S_B，G0<GT<G1；ASE2_S＝GT*ASE2_S_K+ASE2_S_B，G1<GT<G2；其中，GT为所述目标增益，G0-G1为第一段增益，G1-G2为第二段增益，ASE1_S和ASE2_S分别为所述目标增益在所述第一段增益区间和所述第二段增益区间内时，所述第一波长对应的目标ASE功率，ASE1_S_K、ASE1_S_B、ASE2_S_K和ASE2_S_B预设参数。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标增益计算泵浦功率比例系数包括：根据第三公式计算所述泵浦功率比例系数，所述第三公式为：PR1＝GT*PRK1+PRB1，G0<GT<G1PR2＝GT*PRK2+PRB2，G1<GT<G2其中，GT为所述目标增益，G0-G1为第一段增益，G1-G2为第二段增益，PR1和PR2分别为所述目标增益在所述第一段增益区间内和所述第一段增益区间内时对应的泵浦功率比例系数，PRK1、PRB1、PRK2、PRB2为预设参数。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第二激光器的发射功率确定所述第二激光器的驱动电流包括：将所述第二激光器的发射功率和激光器电流与功率关系系数的乘积确定为所述第二激光器的驱动电流；其中，所述激光器电流与功率关系系数为预设参数。6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述控制所述第二激光器以所述驱动电流发射第二波长的激光之后，所述方法还包括：获取当前的输出功率；判断所述输出功率是否大于预设分界点的输出功率；若是，则调整所述第一波长和所述第二波长的目标ASE功率；分别将所述第一波长和所述第二波长的实际ASE功率锁定到调整后的对应的目标ASE功率。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述调整所述第一波长的目标ASE功率包括：根据第四公式调整所述第一波长的目标ASE功率，所述第四公式为：ASE1_S＝POUT^2*K1_S_2+POUT^1*K1_S_1+K1_S_0，G0<GT<G1；ASE2_S＝POUT^2*K2_S_2+POUT^1*K2_S_1+K2_S_0，G1<GT<G2；其中，GT为所述目标增益，G0-G1为第一段增益，G1-G2为第二段增益，ASE1_S和ASE2_S分别为所述目标增益在所述第一段增益区间和所述第二段增益区间内时，所述第一波长调整后的目标ASE功率，K1_S_2、K1_S_1、K1_S_0、K2_S_2、K2_S_1以及K2_S_0为二阶拟合参数，POUT为所述输出功率；所述调整所述第二波长的目标ASE功率包括：根据第五公式调整所述第二波长的目标ASE功率，所述第五公式为：ASE1_L＝POUT^2*K1_L_2+POUT^1*K1_L_1+K1_L_0，G0<GT<G1；ASE2_L＝POUT^2*K2_L_2+POUT^1*K2_L_1+K2_L_0，G1<GT<G2；其中，ASE1_L和ASE2_L分别为所述目标增益在所述第一段增益区间和所述第二段增益区间内时，所述第二波长调整后的目标ASE功率，K1_L_2、K1_L_1、K1_L_0、K2_L_2、K2_L_1以及K2_L_0为二阶拟合参数。8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述分别将所述第一波长和所述第二波长的实际ASE功率锁定到调整后的对应的目标ASE功率包括：维持所述泵浦功率比例系数不变，将所述第一波长的实际ASE功率锁定到所述第一波长调整后的所述目标ASE功率；判断所述第二波长的实际ASE功率是否锁定到所述第二波长调整后的所述目标ASE功率；若否，则调整所述泵浦功率比例系数，并返回执行所述维持所述泵浦功率比例系数不变的步骤，直到所述第二波长的实际ASE功率锁定到所述第二波长调整后的所述目标ASE功率为止。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述调整所述泵浦功率比例系数包括：比较所述第二波长的实际ASE功率与调整后的所述目标ASE功率；若所述第二波长的实际ASE功率大于调整后的所述目标ASE功率，则在所述泵浦功率比例系数的基础上加上预设步长；若所述第二波长的实际ASE功率小于调整后的所述目标ASE功率，则在所述泵浦功率比例系数的基础上减去所述预设步长。10.一种拉曼瞬态效应控制装置，其特征在于，包括：PR计算模块，用于当输入光功...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成刚，肖孟本，
申请(专利权)人：海思光电子有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42